
#include <iostream>
#include <functional>
#include <memory>
#include <thread>
#include <future>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <vector>

class threadpool
{
public:
    using Functor = std::function<void(void)>;
    threadpool(int thr_count = 1)
        :_stop(false)
    {
        for(int i = 0; i < thr_count; i++)
        {
            _threads.emplace_back(&threadpool::entry, this);
        }
    }

    ~threadpool()
    {
        stop();
    }

    //push传入是有一个函数，然后是一个不定参，表示是要处理的数据，也就是要传入到函数中的参数
    //push函数内部，会将这个传入的函数封装成一个异步任务（packaged_task），
    //使用lambda生成一个可调用对象(内部执行异步任务) 抛入到任务池中，由工作线程取出进行执行
    template<class F, class ...Args>
    auto push(F&& fun, Args&& ...args) ->std::future<decltype(fun(args...))>
    {
        //1,将传入的函数封装成一个packaged_task任务
        // 2,构造一个lambda匿名函数(捕获任务对象)，函数内执行任务对象
        using return_type = decltype(fun(args...));
        auto func = std::bind(std::forward<F>(fun), std::forward<Args>(args)...);
        auto task = std::make_shared<std::packaged_task<return_type()>>(func);
        std::future<return_type> fu = task->get_future(); //获得这个future, 可以

         //3,将构造出来的匿名函数对象,抛入到任务池中
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
            
            _taskpool.push_back([task](){
                (*task)();
            });
            _cv.notify_one();
        }
        return fu; //可以通过future对象来获得任务的执行结果
    }

    void stop()
    {
        if(_stop == true)
            return;

        _stop = true;
        _cv.notify_all(); 
        for(auto& thread : _threads)
        {
            thread.join();
        }
    }

private:
    void entry()
    {
        while(!_stop)
        {
            std::vector<Functor> tmp_taskpool;
            {
                std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
                //加锁
                //等待任务池不为空，或者_stop被置为true
                _cv.wait(lock, [this](){ return _stop || !_taskpool.empty(); });
                //取出任务进行执行

                tmp_taskpool.swap(_taskpool);
            }

            for(auto& task : tmp_taskpool)
            {
                task();
            }
        }
    }
private:
    std::atomic<bool> _stop;
    std::vector<Functor> _taskpool;
    //互斥锁和条件变量要放在线程前面定义
    std::mutex _mutex; 
    std::condition_variable _cv;
    std::vector<std::thread> _threads;
};

int Add(int num1, int num2)
{
    return num1 + num2;
}

int main()
{
    threadpool pool;
    for(int i = 0; i < 10; i++)
    {
        std::future<int> fu =  pool.push(Add, i, 22);
        std::cout << fu.get() << std::endl;
    }

    pool.stop();
    return 0;
}